WO2014002908A1 - コーティング剤、ならびにこれを用いた塗膜およびフィルム - Google Patents

コーティング剤、ならびにこれを用いた塗膜およびフィルム Download PDF

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Abstract

 透湿性、柔軟性および引張強度が良好な塗膜またはフィルムを形成できるコーティング剤を提供する。 水酸基数または水酸基価が異なる2種以上のポリオキシアルキレンポリオールの混合物からなり、平均水酸基数が2.2~2.6、水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000、かつオキシエチレン基含有量が60質量%以上であるポリオール混合物(A)と、ポリイソシアネート化合物(B)とを反応させて得られるイソシアネート基含有プレポリマーを含有する、コーティング剤。

Description

コーティング剤、ならびにこれを用いた塗膜およびフィルム
 本発明は、透湿性を有する塗膜またはフィルムの形成に好適なコーティング剤、および該コーティング剤を用いて得られる塗膜、および該コーティング剤を用いて得られるフィルムに関する。
 布帛などの多孔質基材に実質的に無孔質である親水性ポリウレタン系樹脂の層を形成することにより、衣料用材料などの用途に適した透湿性材料を製造することが知られている。該親水性ポリウレタン系樹脂の層は高湿側から水分を吸収し、低湿側に水分を放出することによって透湿作用を発揮する。
 かかる親水性ポリウレタン系樹脂の層を形成するには、親水性ポリウレタン系樹脂の溶液および分散液を多孔質基材に塗布して塗膜を形成する方法、ならびに親水性ポリウレタン系樹脂の原料混合物、その溶液および分散液から選ばれるコーティング剤を、直接的に多孔質基材に塗布して塗膜を形成する方法、または該コーティング剤を、剥離性基材上に塗布して完全には硬化していない未硬化の塗膜を形成した後、多孔質基材上に該未硬化の塗膜を積層した後に硬化させる方法が一般的に採用されている。
 かかるコーティング剤中の親水性ポリウレタン系樹脂の中間体として、ポリオキシエチレン系ポリオールを含むポリオール混合物とポリイソシアネート化合物とを反応させて得られる、イソシアネート基含有プレポリマーを用いる方法が提案されている(例えば、下記特許文献1、2)。
 特許文献1の実施例において、イソシアネート基含有プレポリマーの合成に用いられているポリオール混合物は、水酸基価47.0のポリオキシアルキレントリオール80部と、水酸基価56.1のポリオキシアルキレンジオール700部の混合物である。このポリオール混合物における平均水酸基数は約2.1、水酸基あたり分子量は約1,000である。
 特許文献2に記載の方法は、イソシアネート基含有プレポリマーの合成に、平均水酸基数nが2.7<n<3.6であり、オキシエチレン基の平均含有量が60~90重量%であるポリオキシアルキレン系ポリオール混合物を用いること特徴とする。特許文献2の例4(比較例)で用いられているポリオキシアルキレン系ポリオール混合物の平均水酸基数は2.6、水酸基あたり分子量は約1093である。
特許第2954631号公報 特開2002-69370号公報
 かかる透湿性を有する塗膜またはフィルムにあっては、その用途の多様化に伴い、透湿性、柔軟性および引張強度をより向上させることが望まれる。
 しかしながら、これらの特性を同時にバランス良く良好にすることは容易ではない。例えば、引張強度向上のためにはポリオール混合物の平均水酸基数を大きくすればよいが、そうすると柔軟性が低下しやすい。
 また特許文献1、2に記載されているコーティング剤は、親水性ポリウレタン系樹脂の中間体として用いられるイソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性が必ずしも十分ではなく、改善が望まれる。
 本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、透湿性、柔軟性および引張強度が良好な塗膜またはフィルムを形成できるコーティング剤、該コーティング剤の硬化物である親水性ポリウレタン系樹脂の塗膜、および該コーティング剤の硬化物である親水性ポリウレタン系樹脂のフィルムを提供することを目的とする。
 好ましくは、さらにコーティング剤の主成分として用いられるイソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性にも優れた、コーティング剤、該コーティング剤の硬化物からなる塗膜、および該コーティング剤の硬化物からなるフィルムを提供することを目的とする。
 前記課題を解決するために、本発明のコーティング剤は、水酸基数および水酸基価の少なくともいずれかが異なる2種以上のポリオキシアルキレンポリオールの混合物からなり、平均水酸基数が2.2~2.6、水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000、かつオキシエチレン基含有量が60質量%以上であるポリオール混合物(A)と、ポリイソシアネート化合物(B)とを反応させて得られるイソシアネート基含有プレポリマーを含有することを特徴とする。
 前記ポリオール混合物(A)中の水酸基のモル数に対する、前記ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基のモル数の比が3.0~4.5であることが好ましい。
 前記ポリオール混合物(A)が、水酸基数が3以上、オキシエチレン基含有量が60質量%以上、かつ水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000であるポリオキシアルキレンポリオール(a)、および水酸基数が2、オキシエチレン基含有量が60質量%以上、かつ水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000であるポリオキシアルキレンジオール(b)を含むことが好ましい。
 本発明は、本発明のコーティング剤の硬化物からなる、塗膜またはフィルムを提供する。
 本発明のコーティング剤におけるイソシアネート基含有プレポリマーを硬化して得られる親水性ポリウレタン系樹脂の塗膜またはフィルムは、透湿性、柔軟性および引張強度に優れる。また、上記イソシアネート基含有プレポリマーは貯蔵安定性にも優れる。
 本発明によれば、柔軟性および透湿性に優れる塗膜またはフィルムが得られる。
 本発明のコーティング剤は、ポリオール混合物(A)とポリイソシアネート化合物(B)とを反応させて得られるイソシアネート基含有プレポリマーを含有する。
 以下、ポリオール混合物(A)とポリイソシアネート化合物(B)とを反応させて得られるイソシアネート基含有プレポリマーを「プレポリマー(X)」ともいう。また、プレポリマー(X)を水分やジアミンなどの硬化剤で硬化させて得られるプレポリマー(X)の硬化物である親水性ポリウレタン系樹脂を「親水性ポリウレタン(Y)」ともいう。
 本発明のコーティング剤は、反応硬化性成分としてプレポリマー(X)のみを含むコーティング剤であるか、または、反応硬化性成分としてプレポリマー(X)と硬化剤とを含むコーティング剤である。
 反応硬化性成分としてプレポリマー(X)のみを含む本発明のコーティング剤においては、コーティングにより形成された塗膜中のプレポリマー(X)を空気中の水分と反応させて硬化させる。場合によっては、塗膜中のプレポリマー(X)をガス化させた硬化剤(たとえば、ガス化させたジアミン)に接触させて硬化させることもできる。
 反応硬化性成分としてプレポリマー(X)と硬化剤とを含む本発明のコーティング剤の場合は、通常可使用時間が短いことより、プレポリマー(X)と硬化剤とを混合した後速やかにコーティングに供することが好ましい。
 本発明のコーティング剤には、上記反応硬化成分以外に、後述する安定剤、ウレタン化触媒、反応調整剤などの添加剤が配合されていてもよい。また、コーティングのために特に低粘度のコーティング剤が必要な場合は溶剤が配合されてもよい。溶剤は、コーティング剤から塗膜を形成した後かつプレポリマー(X)の硬化前に、その塗膜から蒸発除去される。
<ポリオール混合物(A)>
 ポリオール混合物(A)は、水酸基数および水酸基価の少なくともいずれかが異なる2種以上のポリオキシアルキレンポリオールの混合物からなり、混合物全体における平均水酸基数が2.2~2.6、水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000、オキシエチレン基含有量が60質量%以上である。
 ポリオール混合物(A)の平均水酸基数が2.2以上であると、親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの引張強度に優れ、2.6以下であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの柔軟性に優れ、また硬化前のプレポリマー(X)の貯蔵安定性が優れる。該ポリオール混合物(A)の平均水酸基数は2.2~2.6が好ましく、2.3~2.6がより好ましい。
 ポリオール混合物(A)の平均水酸基数を上記の範囲とする方法として、(1)水酸基数の異なる2種以上のポリオキシアルキレンポリオールを混合する方法、または(2)活性水素数の異なる2種以上の混合開始剤にエチレンオキシド、またはエチレンオキシドとそれ以外のモノエポキシドとを開環付加重合させる方法がある。なお、開始剤の活性水素数とは、エチレンオキシドなどのモノエポキシドが開環付加反応しうる水素原子(すなわち、水酸基、アミノ基などの反応性基の水素原子)の数をいう。
 ポリオール混合物(A)の水酸基1個あたり分子量が1,500以上であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの柔軟性、透湿性に優れ、10,000以下であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの引張強度に優れる。該ポリオール混合物(A)の水酸基1個あたりの分子量は1,500~10,000が好ましく、1,500~8,000がより好ましく、1,500~5,000が特に好ましい。
 ポリオール混合物(A)はオキシエチレン基(-O-C-)を含有する。オキシエチレン基はウレタンポリマーに親水性を付与する基であり、該オキシエチレン含有量が60重量%以上であると、良好な透湿性が得られやすい。
 ポリオール混合物(A)のオキシエチレン基含有量は、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましい。該オキシエチレン基含有量の上限は特に限定されず100質量%でもよい。低温でのポリオールの結晶化を防ぐ点では95質量%以下が好ましく、92質量%以下がより好ましく、90質量%以下が特に好ましい。
 ポリオール混合物(A)は、下記ポリオキシアルキレンポリオール(a)の1種以上とポリオキシアルキレンジオール(b)の1種以上を含むことが好ましい。
 すなわち、水酸基数が3以上であるポリオキシアルキレンポリオール(a)と、水酸基数が2であるポリオキシアルキレンジオール(b)を混合して、平均水酸基数が2.2~2.6であるポリオール混合物(A)を得ることが好ましい。
<ポリオキシアルキレンポリオール(a)>
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)は、水酸基数が3以上、オキシエチレン基含有量が60質量%以上、水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000のポリオキシアルキレンポリオールである。
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)の水酸基数の上限は特に限定されないが、親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの柔軟性、貯蔵安定性の点では4が好ましく、3がより好ましい。
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)は3価以上の開始剤に、エチレンオキシド(以下、EOと記載することもある。)、またはエチレンオキシドとエチレンオキシド以外のモノエポキシドを開環付加重合させて得られるものが好ましい。エチレンオキシド以外のモノエポキシドを以下「他のモノエポキシド」という。
 3価以上の開始剤としては、エポキシドが開環付加しうる官能基、例えば水酸基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基などの活性水素含有基を有し、かつその1分子あたりの活性水素の数が3個以上である化合物が好ましい。その例としては、3価以上の多価アルコール、3価以上の、多価フェノール、アルカノールアミン類、ポリアミン類などの化合物が用いられる。これらのうちで3価または4価アルコールがより好ましい。
 3価以上の開始剤としては、具体的には、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、デキストロース、シュークロース、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジアミノトルエン、ジアミノジフェニルメタンなどがある。グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンが特に好ましい。これら開始剤は単独または2種以上の併用も可能である。
 開始剤に開環付加重合させるモノエポキシドとしてEOと、他のモノエポキシドを用いる場合、該他のモノエポキシドは、プロピレンオキシド(以下、POと記載することもある。)、1,2-ブチレンオキシド、2,3-ブチレンオキシドなどの炭素数が3~4のアルキレンオキシドの1種以上を含むことが好ましい。さらに該炭素数3~4のアルキレンオキシド以外の、アルキレンオキシドが含んでもよい。例えば、スチレンオキシド、エピクロルヒドリン、グリシジルアルキル(またはアリール)エーテルなどを併用することができる。
 開始剤へのエチレンオキシドと他のモノエポキシドの付加順序は特に限定されず、ブロック状またはランダム状に開環付加重合させることができる。
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)のオキシエチレン基以外の構成成分には、開始剤の残基、および他のモノエポキシドに由来する残基が含まれ得る。
 他のモノエポキシドの残基は、ポリオキシアルキレンポリオール(a)全体の5質量%以上であることが好ましく、8質量%以上がより好ましい。該他のモノエポキシドの残基の含有量が5質量%以上であると、ポリオキシアルキレンポリオール(a)が固体になり難くなって取り扱い性が向上しやすい。また、該ポリオキシアルキレンポリオール(a)を用いて得られるプレポリマー(X)の固体化や高粘度化が抑制されやすい。
 他のモノエポキシドの残基として、プロピレンオキシドの残基(すなわち、オキシプロピレン基)が含まれることが好ましい。ポリオキシアルキレンポリオール(a)の、開始剤の残基以外の構成成分が、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とからなることが特に好ましい。
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)がオキシプロピレン基を有すると、該ポリオキシアルキレンポリオール(a)が常温で液状になりやすく、取り扱いが容易になりやすい。また該ポリオキシアルキレンポリオール(a)を用いて得られるプレポリマー(X)の粘度が低くなりやすい。
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)におけるオキシエチレン基含有量は60質量%以上であり、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。60質量%以上であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの透湿性が優れる。
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)におけるオキシエチレン基含有量の上限は、特に限定されないが、上述したように、他のモノエポキシドの残基が5質量%以上含まれることが好ましい。
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)の水酸基1個あたりの分子量は1,500~10,000であり、1,500~8,000が好ましく、1,500~5,000がより好ましい。
 該ポリオキシアルキレンポリオール(a)の水酸基1個あたりの分子量が上記範囲の下限値以上であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの柔軟性、透湿性に優れ、上限値以下であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの引張強度に優れる。
<ポリオキシアルキレンジオール(b)>
 ポリオキシアルキレンポリオール(b)は、水酸基数が2、オキシエチレン基含有量が60質量%以上、水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000のポリオキシアルキレンジオールである。
 ポリオキシアルキレンジオール(a)は、2価の開始剤にエチレンオキシド、またはエチレンオキシドと他のモノエポキシドを開環付加重合させて得られるものが好ましい。
 2価の開始剤としては、エポキシドが開環付加しうる官能基、例えば水酸基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基などの活性水素含有基を有し、かつその1分子あたりの活性水素の数が2個以上である化合物が好ましい。その例としては、2価の、アルコール類、フェノール類、アルカノールアミン類、モノアミン類、ポリアミン類などの化合物が用いられる。
 これらのうちで2価のアルコール類がより好ましい。具体的には、プロピレングリコール、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコールなどが挙げられる。これらのうち、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールが特に好ましい。これら開始剤は単独または2種以上の併用も可能である。
 開始剤に開環付加重合させる他のモノエポキシドは、好ましい態様も含めて上記ポリオキシアルキレンポリオール(a)と同様である。
 開始剤へのエチレンオキシドと他のモノエポキシドの付加順序は特に限定されず、ブロック状またはランダム状に開環付加重合させることができる。 
 ポリオキシアルキレンジオール(b)のオキシエチレン基以外の構成成分には、開始剤の残基、および他のモノエポキシドに由来する残基が含まれ得る。
 他のモノエポキシドの残基は、ポリオキシアルキレンジオール(b)全体の5質量%以上であることが好ましく、8質量%以上がより好ましい。該他のモノエポキシドの残基の含有量が5質量%以上であると、ポリオキシアルキレンジオール(b)が固体になり難くなって取り扱い性が向上しやすい。また、該ポリオキシアルキレンジオール(b)を用いて得られるプレポリマー(X)の固体化や高粘度化が抑制されやすい。
 他のモノエポキシドの残基として、プロピレンオキシドの残基(すなわち、オキシプロピレン基)が含まれることが好ましい。ポリオキシアルキレンジオール(b)の、開始剤の残基以外の構成成分が、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とからなることが特に好ましい。
 ポリオキシアルキレンジオール(b)がオキシプロピレン基を有すると、該ポリオキシアルキレンジオール(b)が常温で液状になりやすく、取り扱いが容易になりやすい。また該ポリオキシアルキレンジオール(b)を用いて得られるプレポリマー(X)の粘度が低くなりやすい。
 ポリオキシアルキレンジオール(b)におけるオキシエチレン基含有量は60質量%以上であり、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。60質量%以上であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの透湿性が優れる。
 ポリオキシアルキレンジオール(b)におけるオキシエチレン基含有量の上限は、特に限定されないが、上述したように、他のモノエポキシドの残基が5質量%以上含まれることが好ましい。
 ポリオキシアルキレンジオール(b)の水酸基1個あたりの分子量は1,500~10,000であり、1,500~8,000が好ましく、1,500~5,000がより好ましい。
 該ポリオキシアルキレンジオール(b)の水酸基1個あたりの分子量が上記範囲の下限値以上であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの柔軟性、透湿性に優れ、上限値以下であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの引張強度に優れる。
 ポリオール混合物(A)は、ポリオキシアルキレンポリオール(a)およびポリオキシアルキレンジオール(b)のいずれにも含まれない、他のポリオキシアルキレンポリオール(c)を、本発明の効果を損なわない範囲で、かつポリオール混合物(A)の平均水酸基数が2.2~2.6、水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000、オキシエチレン基含有量が60質量%以上になる範囲で含んでいてもよい。
 ポリオキシアルキレンポリオール(a)とポリオキシアルキレンジオール(b)の合計量が、ポリオール混合物(A)の全体に占める割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。すなわち、ポリオール混合物(A)が、ポリオキシアルキレンポリオール(a)とポリオキシアルキレンジオール(b)の混合物であることが特に好ましい。
 ポリオール混合物(A)におけるポリオキシアルキレンポリオール(a)とポリオキシアルキレンジオール(b)の含有比率(a)/(b)によって、ポリオール混合物(A)の平均水酸基数を調整できる。該含有比率(a)/(b)は、得ようとするポリオール混合物(A)の平均水酸基数の値に応じて設定することが好ましい。
<ポリイソシアネート化合物(B)>
 本発明で用いることができるポリイソシアネート化合物(B)は特に限定されるものではないが、例えば、4,4’―ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4’―ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’MDI)、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(通称ポリメリックMDI、またはクルードMDIともいう。)、2,4-トリレンジイソシアネート、および2,6-トリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート化合物;テトラメチルキシリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどのアラルキルポリイソシアネート化合物;ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート化合物;イソホロンジイソシアネートおよび4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)などの脂環族ポリイソシアネート化合物;ならびに、前記ポリイソシアネート化合物から得られるウレタン変性体、ビュレット変性体、アロファネート変性体、カルボジイミド変性体、およびイソシアヌレート変性体などが挙げられる。
 ポリオール混合物(A)との反応性に優れていること、および得られるプレポリマー(X)の粘度が一般に低いことから、ポリイソシアネート化合物(B)として芳香族ジイソシアネートが好ましく、なかでも4,4’―ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。
 また経時的な黄変を嫌う用途では脂肪族ポリイソシアネート化合物または脂環族ポリイソシアネート化合物が好ましく、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートが特に好ましい。
 ポリイソシアネート化合物(B)は、1種単独でもよく、2種類以上を併用してもよい。
 本発明におけるプレポリマー(X)は、ポリオール混合物(A)とポリイソシアネート化合物(B)とを、化学量論的にイソシアネート基過剰の条件において反応させて得られる。
 具体的には、ポリオール混合物(A)中の水酸基のモル数に対する、これと反応させるポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基のモル数の比(以下、NCO/OHと記載することもある。)が、3.0~4.5であることが好ましく、3.0~4.0がより好ましい。該NCO/OHが3.0以上であるとイソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性、親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの引張強度が優れ、4.5以下であると親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムの柔軟性、透湿性が優れる。
 なお、NCO/OHが3.0以上の場合、プレポリマー(X)中に未反応のポリイソシアネート化合物(B)が比較的多く存在することがある。本発明におけるプレポリマー(X)とは、このような未反応のポリイソシアネート化合物(B)を含むプレポリマーであるものも意味する。
 プレポリマー(X)の粘度(25℃)は特に限定されないが、溶剤を使用しなくても取り扱い性が良好なコーティング剤が得られやすい点で、40,000mPa・s(20000cP)以下が好ましく、30,000mPa・s以下がより好ましい。
 なお、本明細書におけるイソシアネート基含有プレポリマーの粘度の値は、東機産業株式会社製、RE85U型粘度計にローター(No.4(3°×R14))を取り付け、25℃の温度条件で測定して、測定開始10分後の値である。
<硬化剤>
 本発明において、プレポリマー(X)を硬化させる際に硬化剤を使用する。硬化剤としては、硬化させる雰囲気中の水分やガス状の化合物であってもよく、プレポリマー(X)に混入して使用される化合物であってもよい。すなわち、本発明のコーティング剤は、反応硬化成分としてプレポリマー(X)のみを含むコーティング剤であってもよく(その場合は、空気中の水分やガス状の硬化剤で硬化させる)、反応硬化成分としてプレポリマー(X)および該プレポリマー(X)を硬化させる硬化剤の少なくとも2成分からなるコーティング剤であってもよい。
 硬化剤としてはイソシアネート基と反応性の官能基を2個以上有する化合物が用いられ、比較的低分子量のポリオール、アルカノールアミン、またはポリアミンが採用される。なお、水もまた2官能性の硬化剤として作用するが、本発明において硬化剤とは水以外のものをいう。
 特に好ましい硬化剤は分子量400以下、さらには300以下、特に200以下のジオールやジアミンである。例えばエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、1,5-ペンタンジオール、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジクロルベンチジン、イソホロンジアミンなどが好ましい。
 上記硬化剤を使用する場合の使用量は、プレポリマー(X)中の全イソシアネート基1モルに対し、硬化剤の官能基が0.3~1.3モル、特に0.4~1.0モルであることが好ましい。硬化剤の使用量が1モル未満の場合、残余のイソシアネート基は空気中の水分などと反応してプレポリマー(X)が硬化する。
 また、上記硬化剤を用いずに、空気中の水分やポリアミン蒸気などでプレポリマー((X)を硬化させることも可能である。特に、プレポリマー(X)からなる塗膜を空気中の水分やガス化したジアミンで硬化させて親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムとすることが好ましい。
 本発明のコーティング剤には、プレポリマー(X)、またはプレポリマー(X)とその硬化剤の組合せからなる主原料以外に種々の成分を適宜配合することができる。
 他の成分としては例えば、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤と呼ばれる種々の安定剤が配合できる。
 前記紫外線吸収剤は、コーティング剤組成物の光劣化を防止して、耐候性を改善するために使用されるものであり、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤等が挙げられる。
 ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,4-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール、2-(5-クロロ-2-ベンゾトリアゾリル)-6-tert-ブチル-p-クレゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2,2-メチレンビス〔6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3,-テトラメチルブチル)フェノール〕、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1,1-ジメチル-プロピル)-フェノール等が挙げられる。
 トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、2-[4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-(ヘキシルオキシ)フェノール、2-[4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-(イソオクチロキシ)-フェノール等が挙げられる。
 ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2-ヒドロキシ-4-n-オクチルオキシベンゾフェノン、(2,4-ジヒドロキシフェニル)フェニル-メタノンなどが挙げられる。
 ベンゾエート系紫外線級剤としては、例えば、2-[4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-(ヘキシルオキシ)フェノール等が挙げられる。
 前記光安定剤は、コーティング剤組成物の光劣化を防止して、耐候性を改善するために使用されるものであり、例えば、ヒンダードアミン系の光安定剤が挙げられる。
 ヒンダードアミン系の光安定剤としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
 N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)-N’-[4-[ブチル(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)アミノ]-1,3,5-トリアジン-2-イル]-1,6-ヘキサンジアミン、ブタン二酸1-[2-(4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジノ)エチル]、2-ブチル-2-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルベンジル)マロン酸ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)、デカン二酸ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)、デカン二酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)、ブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸テトラキス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)、メタクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル、メタクリル酸(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)、メタクリル酸2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル、7-オキサ-3,20-ジアザジスピロ[5.1.11.2]ヘンエイコサン-20-プロパノン酸 2,2,4,4-テトラメチル-21-オキソ-ドデシル/テトラデシルエステル、2,2,4,4-テトラメチル-7-オキサ-3,20ジアザジスピロ[5.1.11.2]-ヘンエイコサン-21-オン、β-アラニン N-(2,2,4,4-テトラメチル-4-ピペリジニル)-ドデシル/テトラデシルエステル、2,5-ピロリジンジオン 3-ドデシル-1-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)、2,5-ピロリジンジオン N-アセチル-3-ドデシル-1-(2,2,6,6-テトラ-メチル-4-ピペリジニル)。
 前記酸化防止剤は、コーティング剤組成物の酸化を防止して、耐候性、耐熱性を改善するために使用されるものであり、例えば、フェノール系、リン系の酸化防止剤等が挙げられる。
 フェノール系酸化防止剤としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
 ペンタエリトリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、2,2’-チオジエチルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル、N,N’-(1,6-ヘキサンジイル)ビス[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシベンゼンプロパンアミド]、オクチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロ肉桂酸、2,4,6-トリス(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4’-ヒドロキシベンジル)メシチレン、カルシウムビス[3,5-ジ(tert-ブチル)-4-ヒドロキシベンジル(エトキシ)ホスフィナート]、2,4-ビス(オクチルチオメチル)-6-メチルフェノール、2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-6-メチルフェノール、ビス[3-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ-5-メチルベンゼンプロピオン酸]エチレンビス(オキシ-2,1-エタンジイル)、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5-トリス[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、1,1’-イミノビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)ベンゼン]、4-[[4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イル]アミノ]-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、ジエチル{[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシルフエニル]メチル}ホスホネート。
 リン系酸化防止剤としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
 トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニルジトリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(ノニルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(ジノニルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルトリス(ノニルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルトリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、10-(2,5-ジヒドロキシフェニル)-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4-ジーtert-ブチル-6-メチルフェニル)=エチル=ホスファイト、ブチリデンビス[(2-tert-ブチル-5-メチル-4,1-フェニレン)オキシ]ビス(亜ホスホン酸ジトリデシル)。
 本発明のコーティング剤には、また、硬化反応を促進するため第3級アミンや有機スズ化合物などのウレタン化触媒が配合できる。その他、難燃剤、充填剤、着色剤、可塑剤、反応調整剤、その他の成分が任意に配合できる。
 反応調整剤としてはリン酸、リン酸エステル類が挙げられる。リン酸エステル類としては、リン酸エチル、リン酸ブチル、リン酸2-エチルヘキシル、リン酸ビス(2-エチルヘキシル)などが挙げられる。
 さらに、前記のように、プレポリマー(X)の粘度が高い場合には、溶剤を適宜使用してもよい。本発明のコーティング剤が溶剤を含有する場合には、プレポリマー(X)と溶剤を含む塗膜から溶剤を蒸発除去した後にプレポリマー(X)を硬化させる。
 本発明のコーティング剤から得られる親水性ポリウレタン(Y)は、透湿性を有し、実質的に無孔質である塗膜またはフィルムを形成する用途に好適に用いられる。具体的には、コーティング剤を、多孔質基材(例えば布帛等)や剥離性基材(例えば易剥離性を有するシート、離型紙等)に塗布し、プレポリマー(X)を硬化させて、親水性ポリウレタン(Y)からなる塗膜やフィルムを形成する。本発明では、基材上に積層された状態にあるものを塗膜といい、塗膜が基材から剥離された状態にあるものをフィルムという。
 本発明のコーティング剤から得られる親水性ポリウレタン(Y)の塗膜やフィルムは実質的に無孔質でありながら透湿性を有する。ここで、実質的に無孔質であるとは、例えば湿式凝固法など多孔質膜を形成するための方法で形成されたものではないことを意味する。
 また、本発明のコーティング剤から得られる親水性ポリウレタン(Y)の塗膜またはフィルムは、気泡を有するフォーム状のものであってもよいが、良好な通気性が得られやすい点で実質的に無気泡質、すなわち実質的に中実の塗膜またはフィルムであることが好ましい。
 本明細書において、透湿性を有するとは、厚さ0.05mmのフィルム状に形成し、JIS Z-0208の規定に従って透湿度(単位:g/m・24h)を測定したときに、該透湿度の値が10,000g/m・24h以上であることを意味する。本発明のコーティング剤によれば、該透湿度が35,000g/m・24h以上、好ましくは45,000g/m・24h以上の、親水性ポリウレタン(Y)の塗膜またはフィルムを得ることができる。該透湿度が35,000g/m・24hとなることにより、例えば該コーティング剤を衣料用に用いた場合、得られる親水性ポリウレタン(Y)の層を有する衣料は発汗などによる蒸れをより早く取り除くことができ、快適性が向上する。
 本発明のコーティング剤によれば、透湿性、柔軟性および引張強度に優れる、親水性ポリウレタン系樹脂の塗膜またはフィルムを形成できる。また本発明のコーティング剤の主成分として用いられるイソシアネート基含有プレポリマーは貯蔵安定性が良好である。
 かかる効果が得られる理由については以下のように考えられる。すなわち、オキシエチレン基含有量が60質量%以上であるポリオール混合物(A)の、水酸基1個あたりの分子量を1,500以上と大きくし、平均水酸基数を2.2~2.6の範囲内としたことにより、架橋間分子量が適度に大きくなって透湿性が向上するとともに、架橋度と架橋間分子量のバランスにより、良好な柔軟性および引張強度が同時に得られると考えられる。
 また、水酸基1個あたりの分子量を1,500以上と大きくすることで、イソシアネート基含有プレポリマー中のNCO/OH比が増大(すなわち、同一水酸基価のポリオールを用いた場合、イソシアネート基含有量が増大)しても柔軟性および透湿性が低下しにくくなるとともに、NCO/OHが増大することでイソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性が向上すると考えられる。
 以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下において「部」は「質量部」の意味である。
 各例で用いた原料は以下の通りである。
<ポリオキシアルキレンポリオール>
・ポリオール(a-1)および(c-1):開始剤であるグリセリンに、水酸化カリウム触媒を用いて、エチレンオキシド(EO)とプロピレンオキシド(PO)との混合物(EO:POの質量比80:20)を開環付加重合させて得られたポリオキシアルキレントリオール。(a-1)と(c-1)は分子量が異なる。各ポリオールの水酸基数、オキシエチレン基含有量(EO含有量)、水酸基価、水酸基価換算分子量、水酸基1個あたりの分子量を表1に示す(以下、同様)。
・ポリオール(b-1)および(c-2):開始剤であるプロピレングリコールに、水酸化カリウム触媒を用いて、エチレンオキシド(EO)とプロピレンオキシド(PO)との混合物(EO:POの質量比80:20)を開環付加重合させて得られたポリオキシアルキレンジオール。(b-1)と(c-2)は分子量が異なる。
<ポリイソシアネート化合物>
・ポリイソシアネート化合物(B)として、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(略称:MDI)を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[例1~7]
 例1~2は実施例、例3~7は比較例である。
 表2に示す配合でポリオールを混合してポリオール混合物(A)を調製した。ポリオール混合物(A)の平均水酸基数、水酸基1個あたりの分子量、オキシエチレン基含有量(表には「EO含有量」と記載する。)は表2に示すとおりである。
 次に、得られたポリオール混合物(A)100部に対し、表2に示す配合で各種添加剤を混合した。なお、表中の添加剤の構造及びメーカーは下記のとおりである。
 さらに、ポリイソシアネート化合物(B)であるMDIを、NCO/OH(モル比)が表2に示す値となるように加え、70℃で、5時間反応させてイソシアネート基含有プレポリマーを得た。
 得られたイソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性を後述の方法で評価した。
 IRGANOX-245(商品名、BASF社製):ビス[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]、
 TINUVIM-234(商品名、BASF社製):2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、
 TINUVIN-765(商品名、BASF社製):セバシン酸ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)、
 HOSTAVIN 3050(商品名、クラリアント社製):7-オキサ-3,20-ジアザジスピロ[5.1.11.2]ヘンエイコサン-20-プロパノン酸 2,2,4,4-テトラメチル-21-オキソ-ドデシル/テトラデシルエステル、
 IRGASTAB PUR68(商品名、BASF社製):(構造非開示)
 AP-8(商品名、大八化学社製):リン酸2-エチルヘキシル、
 リン酸:リン酸85wt%水溶液(純正化学社製)
<透湿性評価用フィルムの作成方法>
 得られたイソシアネート基含有プレポリマーを用いて透湿性評価用フィルムを作製した。すなわち、イソシアネート基含有プレポリマーを厚さ300μmの多孔質PTFE膜に所定の厚さに塗布し、23℃、60%R.H.の環境下に4日間静置させて湿気硬化させ、透湿性評価用のフィルムを作成した。
<機械的特性評価用フィルムの作成方法>
 得られたイソシアネート基含有プレポリマーを用いて機械的特性評価用フィルムを作製した。すなわち、イソシアネート基含有プレポリマーを厚さ75μmのOPPフィルムに所定の厚さに塗布し、23℃、60%R.H.の環境下に4日間静置させて湿気硬化させた。その後、OPPフィルムからイソシアネート基含有プレポリマーの湿気硬化フィルムをはがし、機械的特性評価用フィルムとした。
 得られたフィルムについて、後述の方法で透湿性、機械的特性を評価した。透湿性を評価するためのフィルムは、硬化後の厚さが0.05mmとなるように塗布厚を設定し、機械的特性を評価するためのフィルムは、硬化後の厚さが0.15mmとなるように塗布厚を設定した。
<透湿性の評価>
 上記で得られた厚さ0.05mmのフィルムを用いて、JIS Z-0208の規定に従って透湿度(単位:g/m・24h)を測定した。結果を表2に示す。透湿度の値が大きいほど透湿性に優れていることを表す。
<機械的特性の評価>
 上記で得られた厚さ0.15mmのフィルムを用いて、伸び(単位:%)、引張強度(Ts、単位:MPa)、および100%モジュラス(M100、単位:MPa)をJISK-6301の規定に従って測定した。結果を表2に示す。
 100%モジュラス(M100)は柔軟性の指標となる値であり、値が小さいほど柔軟性に優れていることを表す。
<貯蔵安定性の評価>
 調製直後のイソシアネート基含有プレポリマーの粘度を測定し、初期粘度とした。該イソシアネート基含有プレポリマーを80℃の雰囲気中で3日間貯蔵した後、粘度を測定し、3日後粘度とした。下記式(1)により粘度上昇率(単位:%)を求めた。粘度上昇率が小さいほど貯蔵安定性に優れていることを表す。結果を表2に示す。
 粘度上昇率(%)=(3日後粘度-初期粘度)/初期粘度×100 ・・・(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1、2の結果より、ポリオール混合物(A)の平均水酸基数が2.2~2.6、水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000、オキシエチレン基含有量が60質量%以上であり、NCO/OHが3.0~4.5である例1、2では、透湿性、柔軟性および引張強度に優れるフィルムが得られ、イソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性も良好であった。
 これに対して例5は、ポリオール混合物(A)の平均水酸基数が3.0と大きく、水酸基1個あたりの分子量が1194と小さいため、透湿性、柔軟性、イソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性に劣る。
 例3はポリオール混合物(A)の平均水酸基数が2.9と大きく、NCO/OHが2.5と小さい。この例ではイソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性が劣る。
 例4はポリオール混合物(A)の平均水酸基数が2.1と小さく、NCO/OHが5.0と大きい。この例ではフィルムの引張強度、透湿性が劣る。
 例6は水酸基1個あたりの分子量が1,115と小さく、NCO/OHが2.5と小さい。この例では透湿性、柔軟性、引張強度、イソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性に劣る。
 例7はポリオール混合物(A)の平均水酸基数が2.7と大きい。この例では、イソシアネート基含有プレポリマーの貯蔵安定性に劣る。
 特に、例2と例6とを比較すると、水酸基1個あたりの分子量を1,500以上とすることで透湿性が著しく向上していることがわかる。
 本発明のコーティング剤は、透湿性を有し、かつ実質的に無孔質である親水性ポリウレタン系樹脂の塗膜やフィルムを形成するために使用される。得られる親水性ポリウレタン系樹脂の塗膜やフィルムは、透湿性を有する衣料用材料などの用途に用いられる。
 なお、2012年6月26日に出願された日本特許出願2012-143222号の明細書、特許請求の範囲及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (12)

  1.  水酸基数および水酸基価の少なくともいずれかが異なる2種以上のポリオキシアルキレンポリオールの混合物からなり、平均水酸基数が2.2~2.6、水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000、かつオキシエチレン基含有量が60質量%以上であるポリオール混合物(A)と、ポリイソシアネート化合物(B)とを反応させて得られるイソシアネート基含有プレポリマーを含有する、コーティング剤。
  2.  前記ポリオール混合物(A)の水酸基1個あたりの分子量が1,500~5,000、かつオキシエチレン基含有量が70~95質量%である、請求項1に記載のコーティング剤。
  3.  前記ポリオール混合物(A)中の水酸基のモル数に対する、前記ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基のモル数の比が3.0~4.5である、請求項1または2に記載のコーティング剤。
  4.  前記ポリオール混合物(A)が、水酸基数が3以上、オキシエチレン基含有量が60質量%以上、かつ水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000であるポリオキシアルキレンポリオール(a)、および水酸基数が2、オキシエチレン基含有量が60質量%以上、かつ水酸基1個あたりの分子量が1,500~10,000であるポリオキシアルキレンジオール(b)を含む、請求項1または2に記載のコーティング剤。
  5.  前記ポリオキシアルキレンポリオール(a)が、水酸基数が3または4、オキシエチレン基含有量が70質量%以上、かつ水酸基1個あたりの分子量が1,500~5,000のポリオキシアルキレンポリオールである、請求項4に記載のコーティング剤。
  6.  前記ポリオキシアルキレンポリオール(a)が、開始剤にエチレンオキシドとプロピレンオキシドとを開環付加重合させて得られたポリオキシアルキレンポリオールであって、オキシプロピレン基含有量が5質量%以上のポリオキシアルキレンポリオールである、請求項4または5に記載のコーティング剤。
  7.  前記ポリオキシアルキレンジオール(b)が、オキシエチレン基含有量が70質量%以上、かつ水酸基1個あたりの分子量が1,500~5,000のポリオキシアルキレンジオールである、請求項4に記載のコーティング剤。
  8.  前記ポリオキシアルキレンジオール(b)が、開始剤にエチレンオキシドとプロピレンオキシドとを開環付加重合させて得られたポリオキシアルキレンジオールであって、オキシプロピレン基含有量が5質量%以上のポリオキシアルキレンジオールである、請求項7に記載のコーティング剤。
  9.  前記イソシアネート基含有プレポリマーと硬化剤を含有する、請求項1~8のいずれか一項に記載のコーティング剤。
  10.  前記硬化剤がジオールまたはジアミンである、請求項9に記載のコーティング剤。
  11.  請求項1~10の何れか一項に記載のコーティング剤を塗布した塗膜中のイソシアネート基含有プレポリマーの硬化物からなる、塗膜またはフィルム。
  12.  イソシアネート基含有プレポリマーを空気中の水分またはガス化した硬化剤で硬化してなる、請求項11に記載の塗膜またはフィルム。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107709615B (zh) * 2015-06-26 2019-10-11 Dic株式会社 钢板表面处理剂和具有其涂膜的钢板
KR101916723B1 (ko) 2016-12-27 2018-11-08 엘지전자 주식회사 차량용 램프 및 그것의 제어방법
RU2737743C1 (ru) * 2020-03-16 2020-12-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Полиуретановая композиция для защитных покрытий

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5978227A (ja) * 1982-10-27 1984-05-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The ウレタンプレポリマ−組成物
JPS6257467A (ja) * 1985-09-06 1987-03-13 Asahi Glass Co Ltd コ−テイング剤組成物
JPH0228210A (ja) * 1988-04-26 1990-01-30 Asahi Glass Co Ltd プレポリマー組成物,その製造方法,およびその用途
JPH08311148A (ja) * 1995-05-15 1996-11-26 Sanyo Chem Ind Ltd 水性ボールペン用インキ改質剤
JPH10266077A (ja) * 1997-03-26 1998-10-06 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd ケラティン繊維の処理剤、及びこれを用いたケラティン繊維の処理方法
JP2954631B2 (ja) 1990-02-05 1999-09-27 旭硝子株式会社 コーティング剤組成物
JP2002069370A (ja) 2000-06-12 2002-03-08 Asahi Glass Co Ltd コーティング剤組成物
WO2006075710A1 (ja) * 2005-01-13 2006-07-20 Asahi Glass Co., Ltd. コーティング剤組成物およびその用途
JP2013001905A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Rohm & Haas Co 改良された粘度プロファイルを有する疎水変性アルキレンオキシドウレタンポリマー

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2720401A (en) 1953-07-14 1955-10-11 Thor Power Tool Co Drill steel retainer
GB2146035B (en) * 1983-07-04 1987-01-07 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd Anti-corrosive coating composition
DE3812051A1 (de) * 1988-04-12 1989-10-26 Bayer Ag Mischungen von thermoplastischen poly(ester)carbonaten mit thermoplastischen polyurethanen
EP0339435B1 (en) 1988-04-26 1993-08-18 Asahi Glass Company Ltd. Prepolymer composition, process for its production, and its use
GB9102089D0 (en) * 1991-01-31 1991-03-13 Johnson & Johnson Medical Net wound dressings
US10577509B2 (en) * 2013-12-20 2020-03-03 Nicca Chemical Co., Ltd. Flame retardant coating agent for vehicle seat, and manufacturing method for flame retardant vehicle seat material

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5978227A (ja) * 1982-10-27 1984-05-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The ウレタンプレポリマ−組成物
JPS6257467A (ja) * 1985-09-06 1987-03-13 Asahi Glass Co Ltd コ−テイング剤組成物
JPH0228210A (ja) * 1988-04-26 1990-01-30 Asahi Glass Co Ltd プレポリマー組成物,その製造方法,およびその用途
JP2954631B2 (ja) 1990-02-05 1999-09-27 旭硝子株式会社 コーティング剤組成物
JPH08311148A (ja) * 1995-05-15 1996-11-26 Sanyo Chem Ind Ltd 水性ボールペン用インキ改質剤
JPH10266077A (ja) * 1997-03-26 1998-10-06 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd ケラティン繊維の処理剤、及びこれを用いたケラティン繊維の処理方法
JP2002069370A (ja) 2000-06-12 2002-03-08 Asahi Glass Co Ltd コーティング剤組成物
WO2006075710A1 (ja) * 2005-01-13 2006-07-20 Asahi Glass Co., Ltd. コーティング剤組成物およびその用途
JP2013001905A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Rohm & Haas Co 改良された粘度プロファイルを有する疎水変性アルキレンオキシドウレタンポリマー

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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